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首先，“嵌入式”這是個概念，準(zhǔn)確的定義沒有，各個書上都有各自的定義。但是主要思想是一樣的，就是相比較PC機這種通用系統(tǒng)來說，嵌入式系統(tǒng)是個系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)精簡，在硬件和軟件上都只保留需要的部分，而將不需要的部分裁去。所以嵌入式系統(tǒng)一般都具有便攜、低功耗、性能單一特性。
然后，MCU、DSP、FPGA這些都屬于嵌入式系統(tǒng)的范疇，是為了實現(xiàn)某一目的而使用的工具。
MCU俗稱”單片機“經(jīng)過這么多年的發(fā)展，早已不單單只有普林斯頓結(jié)構(gòu)的51了，性能也已得到了很大的提升。因為MCU必須順序執(zhí)行程序，所以適于做控制，較多地應(yīng)用于工業(yè)。而ARM本是一家專門設(shè)計MCU的公司，由于技術(shù)先進(jìn)加上策略得當(dāng)，這兩年單片機*占有率巨大。
ARM的單片機有很多種類，從低端M0(小家電)到A8、A9(、平板電腦)都很吃香，所以也不是ARM的單片機一定要上系統(tǒng)，關(guān)鍵看應(yīng)用場合。
DSP叫做數(shù)字信號處理器，它的結(jié)構(gòu)與MCU不同，加快了運算速度，突出了運算能力?？梢园阉闯梢粋€超級快的MCU。低端的DSP，如C2000系列，主要是用在電機控制上，不過TI公司好像稱其為DSC(數(shù)字信號控制器)一個介于MCU和DSP之間的東西。的DSP，如C5000/C6000系列，一般都是做視頻圖像處理和通信設(shè)備這些需要大量運算的地方。
FPGA叫做現(xiàn)場可編程邏輯陣列，本身沒有什么功能，就像一張白紙，想要它有什么功能*靠編程人員設(shè)計(它的所有過程都是硬件，包括VHDL和Verilog HDL程序設(shè)計也是硬件范疇，一般稱之為編寫“邏輯”。)。
如果你夠NB，你可以把它變成MCU，也可以變成DSP。由于MCU和DSP的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是設(shè)計好的，所以只能通過軟件編程來進(jìn)行順序處理，而FPGA則可以并行處理和順序處理，所以比較而言速度快。
那么為什么MCU、DSP和FPGA會同時存在呢?那是因為MCU、DSP的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是由IC設(shè)計人員精心設(shè)計的，在完成相同功能時功耗和價錢都比FPGA要低的多。而且FPGA的開發(fā)本身就比較復(fù)雜，完成相同功能耗費的人力財力也要多。
所以三者之間各有各的長處，各有各的用武之地。但是目前三者之間已經(jīng)有融合的態(tài)勢，ARM的M4系列里多加了一個精簡的DSP核，TI的達(dá)芬奇系列本身就是ARM+DSP結(jié)構(gòu)，ALTERA和XINLIX新推出的FPGA都包含了ARM的核在里面。所以三者之間的關(guān)系是越來越像三基色的三個圓了。
一言以蔽之“你中有我，我中有你”。
硬件工程師學(xué)習(xí)從何開始?
單片機:通常無操作系統(tǒng)，用于簡單的控制，如電梯，空調(diào)等。
dsp:用于復(fù)雜的計算，像離散余弦變換、快速傅里葉變換，常用于圖像處理，在數(shù)碼相機等設(shè)備中使用。
arm:一個英國的芯片設(shè)計公司，但是不生產(chǎn)芯片。只賣知識產(chǎn)權(quán)。
fpga:現(xiàn)場可編程門陣列，以硬件描述語言(Verilog 或 VHDL)所完成的電路設(shè)計，可以經(jīng)過簡單的綜合與布局，快速的燒錄至 FPGA 上進(jìn)行測試，是現(xiàn)代 IC 設(shè)計驗證的技術(shù)主流。
嵌入式 是相對于臺式電腦而言，系統(tǒng)可裁剪，形態(tài)各異，可能體積、功耗、成本受限、實時性要求高，如示波器，，平板電腦，全自動洗衣機，路由器、數(shù)碼相機，這些設(shè)備中，雖然看不到臺式機的存在，但是都有一個或多個嵌入式系統(tǒng)在工作。
根據(jù)對象體系的功能復(fù)雜性和計算處理復(fù)雜性，提供的不同選擇。對于簡單的家電控制嵌入式系統(tǒng)，采用簡單的8位單片機就足夠了，價廉物美，對于和游戲機等，就必須采用32位的ARM和DSP等芯片了。FPGA是一種更偏向硬件的實現(xiàn)方式。
所以要通過學(xué)習(xí)成為硬件工程師，要從單片機開始，然后學(xué)習(xí)ARM和DSP之類。
市面上七大主流單片機的詳細(xì)介紹
單片機現(xiàn)在可謂是鋪天蓋地，種類繁多，讓們應(yīng)接不暇，發(fā)展也是相當(dāng)?shù)难杆伲瑥纳鲜兰o(jì)80年代，由當(dāng)時的4位8位發(fā)展到現(xiàn)在的各種高速單片機。
各個廠商們也在速度、內(nèi)存、功能上此起彼伏，參差不齊~~同時涌現(xiàn)出一大批擁有代表性單片機的廠商：Atmel、TI、ST、MicroChip、ARM…國內(nèi)的宏晶STC單片機也是可圈可點…
下面為大家?guī)?1、MSP430、TMS、STM32、PIC、AVR、STC單片機之間的優(yōu)缺點比較及功能體現(xiàn)……
51單片機
應(yīng)用廣泛的8位單片機當(dāng)然也是初學(xué)者們?nèi)菀咨鲜謱W(xué)習(xí)的單片機，早由Intel推出，由于其典型的結(jié)構(gòu)和*的總線寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代“經(jīng)典”，為以后的其它單片機的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
51單片機之所以成為經(jīng)典，成為易上手的單片機主要有以下特點：
特性：
從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱作位處理器，處理對象不是字或字節(jié)而是位。不但能對片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進(jìn)行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應(yīng)手。
同時在片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開辟了一個雙重功能的地址區(qū)間，使用極為靈活，這一功能無疑給使用者提供了極大的方便，
乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘能，作乘法時還得編上一段子程序調(diào)用，十分不便。
缺點：(雖然是經(jīng)典但是缺點還是很明顯的)
AD、EEPROM等功能需要靠擴展,增加了硬件和軟件負(fù)擔(dān)
雖然I/O腳使用簡單，但高電平時無輸出能力，這也是51系列單片機的大軟肋
運行速度過慢，特別是雙數(shù)據(jù)指針，如能改進(jìn)能給編程帶來很大的便利
51保護能力很差，很容易燒壞芯片
應(yīng)用范圍：
目前在教學(xué)場合和對性能要求不高的場合大量被采用
使用多的器件：8051、80C51
MSP430單片機
MSP430系列單片機是德州儀器1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理器，給人們留下的大的亮點是低功耗而且速度快,匯編語言用起來很靈活,尋址方式很多,指令很少,容易上手。
主要是由于其針對實際應(yīng)用需求，把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片”解決方案。其迅速發(fā)展和應(yīng)用范圍的不斷擴大，主要取決于以下的特點…
特性：
*的處理能力，采用了精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式( 7 種源操作數(shù)尋址、 4 種目的操作數(shù)尋址)、簡潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令;大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算;還有的查表處理指令;有較高的處理速度，在 8MHz 晶體驅(qū)動下指令周期為 125 ns 。這些特點保證了可編制出率的源程序
在運算速度方面，能在 8MHz 晶體的驅(qū)動下，實現(xiàn) 125ns 的指令周期。16 位的數(shù)據(jù)寬度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能實現(xiàn)乘加)相配合，能實現(xiàn)數(shù)字信號處理的某些算法(如 FFT 等)。
超低功耗方面，MSP430 單片機之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓及靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。電源電壓采用的是 1.8~3.6V 電壓。因而可使其在 1MHz 的時鐘條件下運行時， 芯片的電流會在 200~400uA 左右，時鐘關(guān)斷模式的低功耗只有 0.1uA
缺點：
個人感覺不容易上手，不適合初學(xué)者入門，資料也比較少，只能跑網(wǎng)去找
占的指令空間較大,因為是16位單片機,程序以字為單位,有的指令竟然占6個字節(jié)。雖然程序表面上簡潔, 但與pic單片機比較空間占用很大
應(yīng)用范圍：
在低功耗及超低功耗的工業(yè)場合應(yīng)用的比較多
使用多的器件：MSP430F系列、MSP430G2系列、MSP430L09系列
TMS單片機
特性：
內(nèi)核：單周期乘法和硬件除法
存儲器：片上集成32-512KB的Flash存儲器。6-64KB的SRAM存儲器
時鐘、復(fù)位和電源管理：2.0-3.6V的電源供電和I/O接口的驅(qū)動電壓。POR、PDR和可編程的電壓探測器(PVD)。4-16MHz的晶振。內(nèi)嵌出廠前調(diào)校的8MHz RC振蕩電路。內(nèi)部40 kHz的RC振蕩電路。用于CPU時鐘的PLL。帶校準(zhǔn)用于RTC的32kHz的晶振
調(diào)試模式：串行調(diào)試(SWD)和JTAG接口。多高達(dá)112個的快速I/O端口、多多達(dá)11個定時器、多多達(dá)13個通信接口
使用多的器件：STM32F103系列、STM32 L1系列、STM32W系
這里也提一下TMS系列單片機，雖不算主流。由TI推出的8位CMOS單片機,具有多種存儲模式、多種外圍接口模式,適用于復(fù)雜的實時控制場合。雖然沒STM32那么，也沒MSP430那么張揚，但是TMS370C系列單片機提供了通過整合先進(jìn)的外圍功能模塊及各種芯片的內(nèi)存配置，具有高性價比的實時系統(tǒng)控制。
